- •Общая электротехника и электроника учебно-методический комплекс
- •Методические указания к выполнению лабораторных работ
- •Направления подготовки бакалавров
- •I. Лабораторные работы на основе физических моделей общие указания
- •Охрана труда и техника безопасности
- •Рекомендации по выполнению лабораторных работ и оформлению отчета
- •Краткие сведения о применяемых в лаборатории электроизмерительных приборах и устройствах
- •Основные характеристики измерительных приборов
- •Работа 1. Исследование сложной электрической цепи постоянного тока
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 2. Исследование линейных элементов электрических цепей
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •Фазовые соотношения между током и напряжением цепи
- •Амплитудные соотношения между током и напряжением цепи
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 3. Исследование разветвленной цепи синусоидального тока с одним источником энергии
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •Расчет исследуемой цепи
- •Порядок расчета цепи с последовательно-параллельным соединением комплексных сопротивлений (рис. 3.1, а)
- •Порядок расчета цепи с параллельно-последовательным соединением комплексных сопротивлений (рис. 3.1, б)
- •Описание элементов исследуемой цепи
- •Экспериментальное исследование параметров цепи
- •Указания к построению векторных диаграмм
- •Указания к записи токов и напряжений в виде комплексных чисел
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 4. Исследование частотных свойств цепи с последовательным соединением активного сопротивления, индуктивности и емкости
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 5. Исследование трехфазной, соединенных по схеме «звезда»
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •Симметричный режим работы цепи при отсутствии нейтрального провода
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 6. Исследование полупроводниковых диодов
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •Цепь rl при включении ее на постоянное напряжение u (поз. 1, табл. 7.1)
- •Цепь rl при отключении ее от постоянного напряжения u с одновременным замыканием накоротко (поз. 2, табл. 7. 1)
- •Цепь rс при отключении ее от постоянного напряжения u с одновременным замыканием накоротко (поз. 4, табл. 7.1)
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •1. Цель работы
- •Апериодический переходный процесс
- •Колебательный переходный процесс
- •Расчет сопротивления Rк и индуктивности l катушки по осциллограмме тока колебательного процесса
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 9. Исследование явления феррорезонанса напряжений
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •Расчет вах феррорезонансной цепи
- •Анализ явления феррорезонанса
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •II. Лабораторные работы на основе компьютерного моделирования (виртуальные лабораторные работы) общие указания
- •Работа 1 (в). Исследование сложной электрической цепи постоянного тока
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 2 (в). Исследование линейных элементов электрических цепей
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 3 (в). Исследование разветвленной цепи синусоидального тока с одним источником энергии
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 4 (в). Исследование частотных свойств цепи с последовательным соединением активного сопротивления, индуктивности и емкости
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 5 (в). Исследование трехфазных цепей, соединенных по схеме «звезда»
- •Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Cодержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 6 (в). Исследование полупроводниковых диодов
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •1. Цель работы
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Методика применения программы Multisim для выполнения лабораторных работ общие положения
- •1. Назначение и состав программы Multisim
- •2. Открытие программы, ее составляющие и сборка схемы
- •Сборка схемы
- •3. Виртуальные измерительные приборы
- •Управление масштабом времени
- •Управление каналами а и в
- •Управление синхронизацией
- •III. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов, занимающихся с элементами дот общие указания
- •Работа 10(д). Исследование линейных элементов
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •Фазовые соотношения между током и напряжением цепи
- •Амплитудные соотношения между током и напряжением цепи
- •3. Порядок выполнения работы
- •Виртуальные измерительные приборы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Исследование линейных элементов
- •Работа 2. Исследование переходных процессов в цепи с последовательным соединением активного сопротивления, катушки индуктивности и конденсатора
- •1. Цель работы
- •Апериодический переходный процесс
- •Колебательный переходный процесс
- •Расчет сопротивления r и индуктивности l по осциллограмме тока колебательного процесса
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Содержание отчета
- •6. Вопросы для самопроверки
- •Исследование переходных процессов в цепи с последовательным соединением активного сопротивления, катушки индуктивности и конденсатора
- •Библиографический список
- •Содержание Виноградов Александр Леонидович Общая электротехника и электроника
- •Северо - Западный государственный заочный технический университет
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д. 5
4. Cодержание отчета
1. Схемы трехфазной цепи при всех исследуемых режимах ее работы, скопированные с экрана монитора.
2. Основные расчетные формулы.
3. Таблицы с результатами измерений.
4. Векторные диаграммы напряжений и токов для всех рассмотренных режимов работы цепи.
5. Краткие выводы по результатам работы.
5. Вопросы для самопроверки
1. Известны комплексные действующие значения линейных напряжений В и В. Определить действующее значение линейного напряжения UBC .
2. Для трехфазной цепи, работающей в симметричном режиме, известны действующее значение линейного напряжения UЛ = 380 В и сопротивление фазы приемника, соединенного звездой ZФ = R = 22 Ом. Определить действующее значение фазного тока.
3. В трехфазной цепи с нейтральным проводом, работавшей в симметричном режиме, произошел обрыв нейтрального провода. Как изменятся действующие значения напряжений на фазах приемника?
4. В трехфазной цепи с нейтральным проводом, работавшей в симметричном режиме, произошел обрыв линейного провода А. Как изменятся действующие значения напряжений на фазах В и С?
Литература: [2], c. 53…62.
Работа 6 (в). Исследование полупроводниковых диодов
1. Цель работы
Исследование вольт-амперных характеристик полупроводниковых диода и стабилитрона.
2. Основные теоретические положения
Этот раздел смотри в описании к физической лабораторной работе 6.
3. Порядок выполнения работы
1. «Собрать» схему (рис. 6.1) для снятия ВАХ полупроводниковых приборов, используя амперметр и вольтметр постоянного тока и напряжения. Сопротивление R = 100 необходимо для ограничения тока через диод.
Рис. 6.1
2. Снять ВАХ диода при прямом его включении. Для этого поочередно устанавливать напряжения источника, сделав по пять измерений напряжения и тока при прямой и обратной полярности приложенного напряжения. При этом ток диода в прямом включении не должен превышать 50 мА, напряжение при обратном включении не должно превышать 20 В. Записывать показания амперметра и вольтметра в табл. по форме 6.1.
3. Поменять полярность источника для снятия обратной ВАХ диода. Для этого поочередно устанавливать напряжения источника, напряжение при обратном включении не превышать 20 В. Результаты измерений п. 2, 3 занести в табл. по форме 6.1.
4. Вместо диода установить стабилитрон и снять его прямую и обратную ВАХ по методике указанной в п 2 и 3. При этом ток стабилитрона в прямом и обратном включениях не должен превышать 15 мА. Результаты измерений занести в табл. по форме 6.1.
5. По результатам измерений п. 2 – 4 построить ВАХ диода и стабилитрона в виде графика.
6. Вычислить статическое Rст и дифференциальное Rg сопротивления диода и стабилитрона для всех точек измерений по формулам:
; .
Приращения и определяются как разность напряжений и токов в соседних точках ВАХ. Результаты занести в таблицу по форме 6.1.
7. Построить графики зависимости Rст(I) и Rд(I) для диода и стабилитрона.
Форма 6.1
Наименование полупровод- никового элемента |
Вольт-амперные характеристики |
|||||||
Прямое направление |
Обратное направление |
|||||||
U, B |
I, мА |
Rст, Ом |
Rд, Ом |
U, B |
I, мА |
Rст, Ом |
Rд, Ом |
|
Диод |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
20 |
|
|
|
|
Стабилитрон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
15 |
|
|
8. «Собрать» схему, изображенную на рис. 6.2. Величина R1 задана в табл. 6.1. Подключая 4-канальный «осциллограф» на вход этой цепи и к сопротивлению R1, скопировать осциллограммы напряжений u1 и u2. При этом осциллограф должен быть настроен так, чтобы осциллограммы u1 и u2 имели вид, представленный на рис. 6.3.
Таблица 6.1
-
№
варианта
П а р а м е т р ы ц е п и
R, Ом
R1, Ом
R2, Ом
U1, Ом
f, Гц
1
100
300
75
40
50
2
100
300
75
44
50
3
100
300
75
48
50
4
100
300
75
52
50
5
100
200
100
54
50
6
100
200
100
56
50
7
100
200
100
58
50
8
100
200
100
60
50
R1
Рис. 6.2
u1
u2
9. «Собрать» схему, изображенную на рис. 6.4. Величины R1 и R2 заданы в табл. 6.1. Подключая 4-канальный осциллограф, зарисовать кривые напряжений u1 u2 и u3 (рис. 6.5). При этом осциллограф должен быть настроен так, чтобы осциллограммы u1, u2 и u3 имели вид, представленный на рис. 6.5.
u1
u3
R1
R2
u2
VD1
VD2
Рис. 6.4